История развития приборов ночного видения, виды и классификация электронно-оптических преобразователей. Принцип действия таких приборов, их характеристика, устройство и основные элементы. Возможности ПНВ второго поколения, их назначение и применение.
Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения»Из широкого диапазона спектра оптического излучения глаз воспринимает очень узкий участок, да и то, начиная с определенного уровня освещенностей: при освещенностях менее 0,01 люкс, что равнозначно свету от четверти луны, глаз не воспринимает цвета и различает только крупные близлежащие объекты. На помощь глазу пришла современная фотоэлектроника, которая дает возможность создать приборы, способные обнаруживать, усиливать и визуализировать излучение, невидимое человеческим глазом. Позволяя «видеть» в принципиально невидимых ультрафиолетовом (далее УФ) и инфракрасном (далее ИК) диапазонах, а также усиливая во много раз яркость ночного изображения, эти приборы, в том числе приборы ночного видения, дают неоценимое преимущество их владельцам при проведении военных, поисковых, спасательных и других специальных операциях.Предпосылкой для создания приборов ночного видения стало открытие в 19 веке инфракрасного (теплового) излучения. Каждое последующее поколение отличалось от предыдущего большей дальностью видения, лучшим качеством изображения, снижением массы и габаритов, увеличением времени работы, повышением стойкости к воздействию световых помех и целым рядом других преимуществ. Главным признаком, по которому различаются поколения приборов ночного видения, является их основной элемент - электронно-оптический преобразователь (далее ЭОП), предназначенный для преобразования невидимого глазом инфракрасного изображения в видимое и усиления его по яркости. Усиление гораздо больше, чем у 0-го поколения, но все же отстает от современных 2-го и 3-го поколений. Срок службы усилительной трубки (около 1000-2000 ч.) вырос по сравнению с 0-м поколением.Объектив создает на фотокатоде ЭОП изображение слабоосвещенного (ночным небом, звездами, луной) объекта. Фотокатод эмиттирует в вакуум электроны, причем число эмиттированных из каждой точки электронов пропорционально яркости в этой точке изображения, спроецированного объективом. Так как яркость свечения экрана в каждой точке будет пропорциональна числу попавших в нее фотоэлектронов, на экране создается видимое усиленное и преобразованное изображение наблюдаемого объекта. Поскольку усиление яркости в современных ЭОП достигает нескольких десятков тысяч раз, то, даже несмотря на определенные потери яркости во входном объективе, современные ПНВ позволяют отчетливо наблюдать изображения в условиях ночной освещенности, включая безлунную ночь. Он представляет собой носимый наблюдательный прибор пассивного типа со встроенным ИК источником местной подсветки, обеспечивающий возможность наблюдения объектов и местности в ночное время за счет использования ЭОП.Наблюдение через такой ПНВ ведется одним глазом, а прибор удерживается одной рукой. Из опыта работы и элементарных расчетов следует, что наблюдательные ПНВ на базе ЭОП нулевого поколения и входной оптикой с вышеприведенными параметрами обеспечивают при освещенности 0,01 люкса (освещенность, создаваемая ночью четвертью луны) обнаружение ростовой фигуры человека на фоне зелени со 150200 м и распознавание ее деталей примерно с 70-100 м. Эффективная дальность действия таких осветителей порядка 50 м, П ИВ с таким осветителем дает возможность работы в полной темноте (пещеры, подвалы), но демаскирует наблюдателя для аналогичных или более совершенных ПНВ. ПНВ с ЭОП второго поколения обладают хорошей помехозащищенностью: яркие засветки, попадая в поле зрения таких ПНВ, на выходном изображении носят локальный характер: не создают ореолов и не мешают наблюдению по всему полю зрения. Такой окуляр обращен к наблюдателю выпуклой стороной плоской линзы, с углом поля зрения 90 и более градусов, через которую изображение на экране ЭОП рассматривается двумя глазами.Основные технические характеристики ПНВ определяются характеристиками применяемых в них электронно-оптических преобразователей (ЭОП) и оптикой. Характеристика, показывающая, во сколько раз наблюдаемое в НПВ изображение предмета, больше по сравнению с наблюдением предмета невооруженным глазом. Увеличение определяется характеристиками применяемой в приборе оптики (объектива и окуляра)и увеличением ЭОП.В большинстве ПНВ увеличение составляет от 2-х до 4-х крат (от 2х до 4х).Очки ночного видения, как правило, имеют увеличение 1х. Для достижения такого увеличения необходимо установить объектив с настолько большим фокусным расстоянием, что придется или пожертвовать его светосилой и заведомо снизить яркость наблюдаемых предметов или использовать объектив с большим диаметром оптики, но в этом случае ПНВ будет не только большим, но и тяжелым (оптика то тяжелая!).Светосила, о которой речь пойдет немножко позже, весьма существенная характеристика для ПНВ с ЭОП первого поколения, да и для других поколений ЭОП чем меньше светосила объектива, тем менее яркими будут предметы, наблюдаемые в ПНВ.
План
Содержание
Введение
1. Теоретические основы прибора ночного
1.1 История развития приборов ночного видения
1.2 Принцип действия приборов ночного видения
2. Основные типы и характеристики приборов ночного видения
2.1 Типы приборов ночного видения
Введение
Наиболее информативное чувство восприятия человеком внешнего мира - зрение, являясь весьма совершенным оптико-биологическим инструментом, обладает, к сожалению, ограниченной спектральной чувствительностью. Из широкого диапазона спектра оптического излучения глаз воспринимает очень узкий участок, да и то, начиная с определенного уровня освещенностей: при освещенностях менее 0,01 люкс, что равнозначно свету от четверти луны, глаз не воспринимает цвета и различает только крупные близлежащие объекты.
На помощь глазу пришла современная фотоэлектроника, которая дает возможность создать приборы, способные обнаруживать, усиливать и визуализировать излучение, невидимое человеческим глазом. Позволяя «видеть» в принципиально невидимых ультрафиолетовом (далее УФ) и инфракрасном (далее ИК) диапазонах, а также усиливая во много раз яркость ночного изображения, эти приборы, в том числе приборы ночного видения, дают неоценимое преимущество их владельцам при проведении военных, поисковых, спасательных и других специальных операциях.
Одним из таких приборов, является прибор ночного видения (далее ПНВ) - вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения объекта в инфракрасном , ультрафиолетовом или рентгеновском спектре в видимое , либо для усиления яркости видимого изображения.
На протяжении уже нескольких десятилетий приборы ночного видения занимают важное место в современной технике. За последние годы приборы ночного видения активно применяются и в гражданской технике для разведки и добычи полезных ископаемых, спасательных работ, астрономических исследований, производственного и экологического контроля, ночной навигации и вождения автотранспортных средств в специальных климатических и погодных условиях, ночной видеосъемки, работы спецслужб, правоохранительных органов и таможенных служб, для ночной охоты и рыбной ловли, в системах охраны и пожаротушения и др.
Основные требования, предъявляемые к ПНВ: обеспечение высокого качества изображения с равномерным разрешением по всему полю зрения, достаточная яркость изображения, правильное распределение яркости по области изображения, наличие автоматической регулировки яркости для защиты от сильных засветок, достаточная дальность наблюдения, прочность, защита от грязи и влаги, универсальность питания, удобство и простота эксплуатации прибора, приемлемая стоимость.
Целью данной курсовой работы является изучение понятия и основных характеристик приборов ночного видения, а также рассмотрение принципов работы этих приборов.
Работа состоит из введения, двух глав и заключения.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
